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LHC : une clé pour le futur !

Le Large Hadron Collider, ou LHC, est un instrument composé de collisionneurs et d'accélérateurs de particules. Ses expériences ont pour but d'améliorer notre connaissance de l'histoire de l'univers.

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C’est la machine la plus complexe conçue et réalisée dans toute l’histoire de l’humanité. Le Large Hadron Collider, ou LHC, a pour but de recréer les conditions de la naissance de l’univers et de partir à la recherche de la mystérieuse matière noire pour, peut-être, nous révéler des dimensions spatiales supplémentaires. En plus de changer radicalement notre vision du monde et de la place que nous y occupons, il pourrait changer notre vie par l’intermédiaire de la bio-informatique. Nous vous proposons une petite visite de l’une des cathédrales de l’esprit humain...

Une vue aérienne du LHC avec la localisation des différentes expériences comme Atlas, Alice, LHCb et CMS. © Cern
Une vue aérienne du LHC avec la localisation des différentes expériences comme Atlas, Alice, LHCb et CMS. © Cern

« Nous vivons encore dans l’enfance de l’espèce humaine, tous les horizons que sont la biologie moléculaire, l’ADN, la cosmologie commencent juste à s’ouvrir. Nous sommes juste des enfants à la recherche de réponses et à mesure que s’étend l’île de la connaissance, grandissent aussi les rivages de notre ignorance. Sûrement un jour, on peut l’espérer, nous saisirons l’idée centrale derrière toute chose. Elle sera si simple, si belle, si convaincante que nous nous dirons alors "Oh, comment cela aurait-il pu être autrement ! Comment avons-nous fait pour rester aveugle aussi longtemps !" » John Wheeler (1911-2008).


Une vidéo d'introduction sur le LHC en français. © Cern-TV

La circulation des premiers faisceaux de protons le 10 septembre 2008 à l’intérieur des 27 km de tube sous ultravide du LHC, le Large Hadron Collider ou Grand Collisionneur d'hadrons, est l’aboutissement de l’un des grands projets de l’humanité dont l’envergure ne peut se comparer qu’avec le projet Apollo. Comme ce dernier, l’aventure qui a commencé le 30 mars 2010, lorsque des collisions de protons à 7 TeV ont permis de d'enclencher l'exploration des conditions qui régnaient dans l’univers observable moins d’un milliardième de seconde après le « début » du Big Bang, promet non seulement de changer notre vision du monde mais aussi de catalyser de nouveaux bonds technologiques, comme ce fut le cas avec l’électronique et l’informatique lors de la course à la Lune.

Retrouver l’unité du monde qui doit se cacher, les physiciens en sont convaincus, derrière les phénomènes, telle est leur ambition. Elle prend ses racines dans les spéculations des philosophes ioniens et surtout des Éléates de la Grèce antique, mais on peut la trouver aussi dans celles des philosophes indiens, comme en témoigne l’Isha Upanishad. Toutes les spéculations du monde ne valent rien si elles ne sont pas confrontées à l’expérience, et c’est pourquoi le LHC a été construit. Il nous permet de tester nos théories sur le monde de l’infiniment petit mais aussi de l’infiniment grand car l’un et l’autre sont intimement liés, comme la cosmologie et la toute jeune discipline des astroparticules le montrent de plus en plus. Avec la fournaise dépassant les 2.000 milliards de degrés que les physiciens produisent lors des collisions de protons, ils espèrent apprendre les secrets de la matière noire qui domine le monde des galaxies et même, peut-être, découvrir si des mondes parallèles peuvent exister, comme le suggère la très spéculative théorie des cordes. Finalement, on espère aussi en apprendre plus de cette manière sur les différentes étapes ayant mené l'univers du Big Bang au vivant.

L'infiniment grand et l'infiniment petit avec quelques-uns des outils nécessaires pour les explorer. © Cern
L'infiniment grand et l'infiniment petit avec quelques-uns des outils nécessaires pour les explorer. © Cern

Il existe un troisième infini, celui de la complexité, qui n’est pas séparable des deux premiers et que la science et la technologie découlant du LHC permettront d’explorer. Les secrets de l’univers, que l’on espère découvrir avec les détecteurs de particules géants du LHC, nécessitent en effet un réseau de plus de 10.000 ordinateurs interconnectés sur la planète : c’est la grille. Les biologistes l’emploient déjà pour mieux comprendre le génome humain et concevoir de nouveaux médicaments.

Ce dossier a donc pour but de faire un peu mieux connaissance avec les enjeux de la physique du XXIe siècle et avec l’outil qui devrait la révolutionner : le Large Hadron Collider.

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